Малекулярныя біёлагі высветлілі, што першае буйное змяненне ў геноме каранавіруса, мутацыя D614G, не толькі павялічыла яго заразнасць і ўстойлівасць да холаду, але і зрабіла яго больш уразлівым. Высновы навукоўцаў былі апублікаваныя ў артыкуле ў часопісе Science Advances.
«Эксперыменты паказалі, што мутацыя D614G памяняла структуру бялкоў абалонкі каранавіруса так, што шанцы на яго ўдалае счапленне з рэцэптарам ACE2 і пранікненне ў клетку сталі вышэйшыя. Аднак гэтая ж змена дае антыцелам больш часу і магчымасцяў на злучэнне з часціцамі SARS-CoV-2», — пішуць даследчыкі.
Першае сур'ёзнае змяненне ў геноме каранавіруса навукоўцы зафіксавалі ў пачатку сакавіка 2020 года, калі ў Еўропе пачалі пашырацца новыя штамы. Іх характарызавала агульная мутацыя ў так званым гене S, які кіруе вытворчасцю той часткі абалонкі SARS-CoV-2, што непасрэдна звязаная з пранікненнем віруса ў арганізм.
Цяпер гэтую мутацыю, D614G, знаходзяць практычна ва ўсіх разнавіднасцях каранавіруса, якія цыркулююць сярод насельніцтва ўсіх кантынентаў Зямлі. Хуткае пашырэнне кажа, што яна можа быць карыснай для каранавіруса. Аднак дакладны характар яе ўздзеяння на вірус пакуль цалкам не вывучаны.
Малекулярныя біёлагі пад кіраўніцтвам навуковага супрацоўніка Нацыянальнай паскаральнай лабараторыі ў Лос-Аламасе Сандрасегарама Гнанакарана дэталёва вывучылі наступствы з'яўлення гэтай мутацыі. Навукоўцы выявілі ў яе раней невядомую рысу, якая можа павялічваць эфектыўнасць вакцын і прыроднага імунітэту да SARS-CoV-2.
Навукоўцы падрыхтавалі некалькі дакладных віртуальных мадэляў бялкоў абалонкі каранавіруса — з мутацыяй D614G і без яе. Далей даследчыкі з дапамогай суперкамп'ютара змадэлявалі іх узаемадзеянне з рэцэптарамі ACE2 на паверхні клетак лёгкіх.
Разлікі паказалі, што мутацыя прыкметна змяніла тое, як S-бялок — ключавая частка абалонкі каранавіруса — разгортваецца падчас яго кантактаў з клеткамі. Гэтая малекула складаецца з дзвюх частак, S1 і S2. Першая з іх удзельнічае ў працэсе прымацавання віруса да мембраны непасрэдна, а другая адказвае за яе растварэнне і пранікненне віруснай РНК у клетку.
Каб вірус прымацаваўся да мембраны, трэба, каб пэўныя сегменты S1 прынялі асаблівую прасторавую канфігурацыю, якую біёлагі называюць «верхнім» становішчам. Чым больш падобных сегментаў пераходзяць у гэты стан, тым вышэйшыя шанцы на тое, што адзін з іх злучыцца з клеткай і прымацуецца да яе.
Мутацыя D614G павялічыла верагоднасць таго, што адзін або некалькі сегментаў бялку S1 пры збліжэнні з клеткай пяройдуць у верхняе становішча. Гэта зрабіла вірус больш заразным, але пры гэтым павялічыла верагоднасць таго, што антыцелы змогуць далучыцца да іншых абласцей абалонкі SARS-CoV-2 яшчэ да таго, як ён паспее пракрасціся ў клетку.
Падобная асаблівасць віруса можа тлумачыць, чаму ўсе існуючыя вакцыны, распрацоўка якіх пачалася яшчэ да таго, як з'явілася мутацыя D614G, дзейнічаюць на яе носьбітаў гэтак жа эфектыўна, як і на першыя версіі SARS-CoV-2. Даследчыкі мяркуюць, што гэтай «ахілесавай пятай» каранавіруса можна скарыстацца пры распрацоўцы новых вакцын і монакланальных антыцелаў.
